NO121184B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av lycopin eller hydrert lyropin.

Gjenstand for nærværende oppfin-nelse er en ny fremgangsmåte for fremstilling av lycopin eller hydrert lycopin.

Alle hittil kjente synteser baserer seg

på (3-karotin. I den første syntese av In-hoffen ble fra dette først et C]n-aldehyd bygget opp og anleiret på begge sider av acetylen-dimagnesiumbromid (CM) -f C2 + C,n — C4()). For en annen syntese av In-hoffen ligger skjemaet C1S + C4 +C,8 = C40 til grunn, hvorved 2 molekyler (3-C18-keton blir bundet sammen med diacetylen. De øvrige synteser går ut fra C, (;-acetylen-forbindelser og okten-(4)-dion-(2,7). Ved alle disse synteser oppstår som mellomprodukter C40-acetylendioler eller -tetroler, som på omstendelig og som regel meget tapbringende måte må dehydratiseres.

Det er nu funnet at man med fordel kan oppnå oppbyggingen av kullstoff skje-lettet for karotinet under utelukkelse av hydroksylholdige mellomprodukter etter oppbyggingsskjemaet C10 -f- C2() + C1() <= >C40. Gjenstand for nærværende oppfin-nelse er en fremgangsmåte for fremstilling av lycopin eller hydrert lycopin som ka-rakteriseres ved at man kondenserer 2,6,11,15-tetrametyl-heksadekaheksaen-(2,4,6,10,12,14)-in-(8)-dial-(l,16) i vilkårlig rekkefølge på den ene side med et eventuelt hydrert geranylen-triarylfosfin, hvis arylgrupper kan bære alkyl- eller alkoksygrupper, i et inert oppløsningsmiddel, og på den annen side underkaster den i midten forekommende tredobbelte binding på i og for seg kjent måte en katalytisk partialhydrering og isomerisering.

De nødvendige utgangsprodukter kan fremstilles som følger: 2,6,11,15-tetrametyl-heksadekaheksaen-2,4,6,10,12,14)-in-(8)-dial-(l,16) (i det føl-gende kalt C20-in-dialdehyd.

2,7-dimetyl-oktadien- (2,6) -in- (4) -dial-(1,8) acetaliseres på i og for seg kjent måte, f. eks. ved hjelp av ortomaursyre-etylester, i nærvær av en sur katalysator, som p-toluolsulfonsyre. Det oppståtte diacetal omsettes nu i nærvær av et surt kondensasjonsmiddel som sinkklorid med en vinyleter, f. eks. etylvinyleter. Det erholdte 4,9-dimetyl-dodekadien- (4,8) -in-(6)-dialkoksy-(3,10)-diacetal-(l,12) behandles med syre, f. eks. ved oppvarming med eddiksyre til 100° C, hvorved hydro-lyse og avspaltning av alkohol fra stillin-gene 2, 3 og 10, 11 bevirkes. Det så erholdte 4,9-dimetyl-dodekatetraen- (2,4,8,10) -in-(6)-dial-(l,12) med smeltepunkt 165° C

med U.V.maksima ved 371 og 391 mp, (i fin-sprit) acetaliseres på analog måte, det oppståtte diacetal omsettes med en propenyl-eter og kondensasjonsproduktet behandles med syre, hvorved C20-dialdehydet med smeltepunkt 190—192° C, U.V.maksima ved 410 og 436 m^i, E } 3070 henholdsvis 3180 (i petroleter) oppnås.

Geranylen-triarylfosfin.

1 mol geranylhalogenid eller dihydro-geranylhalogenid, f. eks. dihydrogeranyl-bromid (fremstilt fra 6-metylheptanon-(2) ved kondensasjon med natriumacety-lid i flytende ammoniakk, partialhydrering av den tredobbelte binding med en blyforgiftet palladiumkatalysator og bro-mering med fosfortribromid) tilsettes i lø-pet av en time under omrøring ved romtemperatur til en oppløsning av 1,1 mol triarylfosfin i benzol. Etter 48-timers om-- røring filtrerer man den dannede geranyl-henholdsvis dihydrogeranyl-triaryl-fosfo-niumhalogenid fra, vasker med benzol og petroleter og tørker ved 40° C i vannstråle-vakuum. Ved omkrystallisering, omfelling eller uttrekning med oppløsningsmidler kan rene preparater erholdes og eventu-elle isomere former skilles. For å spalte av halogenvannstoff suspenderer man fosfo-niumsaltene i absolutt eter og tilsetter under omrøring den beregnede mengde eter-isk butyl- eller fenyllitiumoppløsning. Det oppstår sterkt farvede oppløsninger eller suspensjoner, som kan anvendes direkte til kondensasjon.

I kondensasjonstrinnet kondenseres C2(1-in-dialdehyd eller det fra dette ved partialhydrering og isomerisering erholdte C20-en-dialdehyd, nemlig - 2,6,11,15-tetra-metyl-heksadekaheptaen-(2,4,6,8,10,12,14) - dial-(l,16), med geranylen-triarylfosfin-forbindelsen, og det dannede kondensa-sjonsprodukt overføres under avspaltning av triarylfosfinoksyd i karotinoidforbin-delsen. Best anvender man til omsetnin-gen ekvivalente mengder av komponentene eller et overskudd av triarylfosfinfor-bindelsen og arbeider i et inert oppløs-ningsmiddel, som eter, petroleter, benzol, dioksan, tetrahydrofuran etc. Man blander komponentene med fordel i et omrørings-kar ved romtemperatur eller ved forhøyet temperatur, hvorved man hensiktsmessig erstater luften med en inert gass, f. eks. kvelstoff. Kondensasjonen skjer ved til-setningen av en oppløsning av C20-in-henholdsvis C20-en-dialdehydet til en opp-løsning av geranylen-triaryl-fosfinet, f. eks. geranylentrifenylfosfin øyeblik-kelig og eksotermt. Alt etter valg av oppløsningsmiddel forblir de dannede kondensasjonsprodukter i oppløsning eller de faller ut, hvorved for det meste en oppklaring av .farven skjer. Ved de fore-trukne utførelsesformer for kondensasjonen tilsettes C20-in- henholdsvis C20-en-dialdehydet i metylenkloridoppløsning til en suspensjon eller til en oppløsning av geranylen-trifenyl-fosfin, hvori så vel C20-dialdehydet som også de oppstående kondensasjonsprodukter er oppløselige. Kon-densasjonsproduktene spaltes ved lang henstand etter hvert og ved oppvarming av deres oppløsninger fort i karotinoidfor-bindelsen og triarylfosfinoksyd. Spaltnin-gen lykkes meget lett ved flere timers kok-ning (40—50° C) av reaksjonsblandingen, best i metylenkloridoppløsning. Etter av-slutning av reaksjonen kan man skille fra de erholdte karotinoider ved omrysting av den organiske fase med vann fra oppstått triarylfosfinoksyd, hvorpå karotinoidene ved konsentrering av den tørrede oppløs-ning krystalliserer. De kan hvis nødven-dig ved omkrystallisasjon, oppløsningsmid-delfordeling eller kromatografi befris fra ledsagende organiske fosforforbindelser. En fordelaktig opparbeidelse av de erholdte karotinoider består deri at man tilsetter meget etanol eller metanol til reak-sjonsoppløsningen, hvorved karotinoidene faller ut i krystallinsk form og alle bipro-dukter går i oppløsning.

Partialhydreringen og isomeriseringen skjer på den for karotinoid-forbindelser vanlige måte, idet en suspensjon eller opp-løsning av C20-in-dialdehydet resp. 15,15'-dehydroforbindelsen av lycopinet eller 1,2-l'2'-tetradehydrolycopinet hydreres i et inert oppløsningsmiddel, som f. eks. eddik-ester, toluol, petroleter etc. med en blyforgiftet palladiumkatalysator i nærvær av chinolin. De primært utfallende cis-forbindelser isomeriseres, fortrinsvis ved varme, til all-trans-forbindelsene. De erholdte forbindelser er verdifulle f arvestoff er; de skal særlig finne anvendelse til farving av næringsmidler.

Fremgangsmåten etter oppfinnelsen kan eksempelvis illustreres som følger:

Eksempel 1:

Lycopin.

a) Partialhydrering og isomerisering.

50 vektsdeler 2,6,11,15-tetrametyl-hek-sadekaheksaen- (2,4,6,10,12,14) -in- (8) -dial-(1,16) suspenderes i 600 romdeler toluol og hydreres etter tilsetning av 10 vektsdeler av en med bly forgiftet palladium-kal-ciumkarbonat-katalysator og 5 romdeler chinolin under normalbetingelser inntil vannstoffopptagelsen nesten er kommet til stillstand. Hydreringsblandingen filtre-res og den av katalysator og den ønskede substans bestående filterkake ekstraheres med aceton. Fra acetonoppløsningen får man 35—40 vektsdeler 2,6,11,15-tetrame-tyl-heksadekaheptaen- (2,4,6,8,10,12,14) - dial-(l,16), sm.p. 190—191° C, U.V.mak-1 °l

sima ved 408, 430 og 458 m^, E 1 £ 2930,

5240 og 5820 (i petroleter).

b) Kondensasjon.

Til en dyprød oppløsning av geranylen-trifenyl-fosfin (fremstilt av 100 vektsdeler geranyl-trifenyl-fosfoniumbro-mid, sm.p. 188—189° C og 16,8 vektsdeler fenyllitium i 1200 romdeler eter) tilsetter man dråpevis i løpet av 5 minutter og i en kvelstoffatmosfære oppløsningen av 20 vektsdeler 2,6,11,15-tetrametyl-heksadekå-heptaen-(2,4,6,8,10,12,14)-dial-(l,16) i 5Q0 romdeler metylenklorid. Man rører.ennu i ca. 15 minutter ved 30° C og koker derpå reaksjonsblandingen 5 timer under tilba-keløp. Derpå tilsetter man til den varme reaksjonsblandingen 600 romdeler metanol og lar avkjøle under omrøring til 10° C. Krystallgrøten nutsjes av i en C02-atmo-sfære og vaskes med 200 romdeler metanol.

Det rå isomere lycopin oppløses nu ved

høyst 40° C i 300 romdeler metylenklorid, felles varm med 500 romdeler metanol og kjøles i 2 timer med isvann. Det under

kulldioksyd filtrerte, med metanol vaskede produkt tørres ved 40° C i vakuum. Man får 25 vektsdeler lycopin, sm.p. 172—173°

C, i form av dyprøde nåler, U.V.maksima ved 446, 472 og 504 imi, 2250, 3450 og 3150 (i petroleter).

Eksempel 2:

Lycopin.

a) Kondensasjon.

Til en dyprød oppløsning av geranylen-trifenyl-fosfin (fremstilt fra 100 vektsdeler fenyllitium i 1200 romdeler eter) tilsetter man dråpevis i løpet av 5 minutter dg i en kvelstoffatmosfære oppløsningen av 20 vektsdeler 2,6,11,15-tetrametylheksa-dekaheksaen- (2,4,6,10,12,14) -in- (8) -dial-(1,16) i 500 romdeler metylenklorid. Man rører ennu ca. 15 minutter ved 30° C og koker derpå reaksjonsblandingen 5 timer under tilbakeløp. Derpå tilsetter man til den varme reaksjonsblanding 600 romdeler metanol og lar avkjøle til 10° C under om-røring. Krystallgrøten avnutsjes i en C02-atmosfære, vaskes med 200 romdeler metanol og tørres ved 50° C i høyvakuum. Man får 28 vektsdeler 15,15'-dehydrolycopin. Smeltepunktet for de røde småblader ligger ved,190—192° C, U.V.maksima ved 453

og 484 mp, E 2525 henholdsvis 2165 (i petroleter). b) Partialhydrering og isomerisering.

For: overføring av lycopin løser man

0,5 vektsdeler 15,15'-dehydrolycopin i 100 romdeler toluol og hydrerer i nærvær av 1 vektsdel av en med chinolin og bly avakti-vert palladium-katalysator, inntil vannstoffopptagelsen kommer til stillstand. Hydreringsoppløsningen viser ved 361 mp (i petroleter) den for 15,15'-cis-lycopin karakteristiske cis-topp. Den fra katalysa-toren avfiltrerte oppløsning konsentreres, og resten omkrystalliseres fra høytkoken-de petroleter, hvorved samtidig isomerin-gen til all-trans-lycopin skjer.

Eksempel 3: l,2-l',2'-tetrahydrolycopin.

Til en suspensjon av 100 vektsdeler trif enyl-(3,7-dimetyl-2-okten-1-yl)-f osf o-niumbromid med sm.p. 185° C (fremstilt ved kondensasjon av 6-metyl-heptanon-(2) med litiumacetylid, partialhydrering av den tredobbelte binding, halogenering med fosfortribromid og omsetning med tri-fenylfosfin) i 1000 volumdeler absolutt di-etyleter tilsettes dråpevis under omrøring i en kvelstoffatmosfære 200 volumdeler av en 1-n-fenyllitiumoppløsning i eter. Den oppståtte dyprøde oppløsning av trifenyl-

(3,7-dimetyl-2-okten-l-yliden) -fosf in tilsettes en oppløsning på 18,5 vektsdeler 2,6,11,15-tetrametyl-heksadekaheptaen-(2,4,6,8,10,12,14)-dial- (1,16) (fremstilt etter eksempel 1) i 500 volumdeler metylenklorid. Etter at alt er innført kokes reaksjonsblandingen ennu 5 timer under om-røring. Derpå helles 600 volumdeler metanol inn i den varme reaksjonsoppløsning og blnadingen avkjøles. De oppståtte kry-staller skilles fra under en kullstoffdiok-sydatmosfære, vaskes med metanol og tør-res ved 50° C i vakuum, Man får 10 vektsdeler l,2-l',2'-tetrahydrolycopin med sm.p. 178—180° C, U.V.-maksima ved 445 mji,

472 mp og 503 mp; E 2205, 3330 og 3000

(i petroleter). ■

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av lycopin eller hydrert lycopin, karakterisert ved at man kondenserer 2,6,11,15-tetrame-tyl-heksadekaheksaen-(2,4,6,10,12,14)-in-(8)-dial-(l,16) i vilkårlig rekkefølge på den ene side med et eventuelt hydrert geranylen-triaryl-fosfin, hvis .arylgrupper kan bære alkyl- eller alkoksygrupper,' i et inert oppløsningsmiddel, og på den annen side underkaster den tredobbelte binding i midten på i og for seg kjent måte katalytisk partialhydrering og isomerisering.

2. Fremgangsmåte etter påstand 1, karakterisert ved at kondensasjonen gjen-nomføres i nærvær av metylenklorid.

3. Fremgangsmåte etter påstand 1 og 2, karakterisert ved at 2,6,11,15-tetrame-tyl-heksadekaheksaen-(2,4,6,10,12,14)-in-(8)-dial-(l,16) hydreres katalytisk på i og for seg kjent måte til 2,6,11,15-tetrametyl-heksadekaheptaen- (2,4,6,8,10,12,14) -dial-(1,16) som deretter kondenseres med geranylen-trifenyl-fosfin eller 6,7-dihydrogera-nylen-trifenylfosfin og isomerisering av kondensasjonsproduktet på kjent måte.